高考数学一轮复习 专题9.7 抛物线(测)
2025年高考数学一轮复习-第九章-第七节-抛物线【课件】
)
1
2
A.x = y或y2=-4x
2
B.y2=-4x或x2=2y
1
2
C.x =- y
2
D.y2=-4x
【解析】选A.当抛物线的焦点在x轴上时,设抛物线的方程为y2=-2px(p>0).
因为抛物线过点(-1,2),记为点P,如图,
所以22=-2p·(-1),所以p=2,所以抛物线的方程为y2=-4x;
心率也相同.(
√
)
提示:(4)抛物线x2=4y,y2=4x的x,y的范围是不同的,但是其焦点到准线的距离是相同
的,都为2,离心率也相同.
2.(弄错焦点位置)抛物线x2=2py(p>0)上纵坐标为2的点到焦点的距离为5,则该抛物
线的方程为(
)
A.x2=12y
B.x2=10y
C.x2=8y
D.x2=6y
(1)原点都在抛物线上;
(2)焦点都在坐标轴上;
(3)准线与焦点所在坐标轴垂直,垂足与焦点关于原点对称,它们与原点的距离都等
1
2
于一次项系数的绝对值的 ,即 = .
4
4 2
常用结论
2
1.焦半径:抛物线y =2px(p>0)上一点P(x0,y0)到焦点F( ,0)的距离|PF|=x0+ .
标准方程
y2=2px
y2=-2px
x2=2py
x2=-2py
(p>0)
(p>0)
(p>0)
(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点坐标
对称轴
O(0,0)
______
x轴
高考(理)一轮复习:9.7抛物线
开口方向 向右
焦半径(其 ������ ������ |PF|=x0+2 |PF|=-x0+2 中 P(x0,y0))
-5知识梳理 双基自测
1
2
3
3.常用结论 设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),如图 所示,则
-6知识梳理 双基自测
△������������������ 22 |������������ |-1 = |������������ | -1 则 = A. ������△������������������ ������������ B. ������1 2= |������������|-1,故选 A.
������
3
4
5
2
2.抛物线 y =4x 的焦点到双曲线 x ( ) A.
1 2
������2 - 3 =1
的渐近线的距离是
B.
√3
2
C.1
D.√3
关闭
由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线方程为 y=±√3x,即±√3x-y=0,由点到直线的距离公式可得抛物线的焦 点到双曲线的渐近线的距离 d= B
x2=2py (p>0)
x2=-2py (p>0)
பைடு நூலகம்
p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离
图形
顶点 对称轴 焦点
O(0,0) y=0 F
p
x=0 F - 2 ,0
p
,0 2
F 0, 2
p
F 0,- 2
p
-4知识梳理 双基自测
1
2
3
标准 方程 离心率 准线方程 范围
适用于新高考新教材备战2025届高考数学一轮总复习第9章平面解析几何第7节抛物线课件新人教A版
越小.
常用结论
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,α为弦AB所在直线的倾斜角,若
A(x1,y1),B(x2,y2),如图所示,则
2
(1)x1x2= 4 ,y1y2=-p2;
2
(2)弦长|AB|=x1+x2+p= 2 ;
所以 2 =3,2p=12,其方程为x2=-12y.
(3)(2024·北京丰台模拟)在水平地面竖直定向爆破时,在爆破点炸开的每块
碎片的运动轨迹均可近似看作是抛物线的一部分.这些碎片能达到的区域
的边界和该区域轴截面的交线是抛物线的一部分(如图中虚线所示),称该
条抛物线为安全抛物线.若某次定向爆破中碎片达到的最大高度为40米,碎
有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4,即|PB|+|PF|的最小值为4.
(3)(2024·北京海淀模拟)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于点A,B,
线段AB的中点的横坐标为4,则AB的长为( A )
A.10
B.8
C.5
D.4
解析 设AB的中点为C,则点的横坐标xC=4.过A,B,C分别作准线x=-1的垂线,
C:x2+(y+3)2=1外切,则动圆圆心M的轨迹方程为( A )
A.x2=-12y
B.x2=12y
C.y2=12x
D.y2=-12x
解析 设动圆圆心为M(x,y),半径为r,由题意可得点M与点C(0,-3)的距离是
r+1,点M到直线y=2的距离是r,则点M到直线y=3的距离是r+1.由抛物线的
高考数学一轮复习 第九章 解析几何 9.7 抛物线学案 理
§9.7抛物线考纲展示►1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程.2.了解抛物线的简单应用,掌握其几何性质.3.理解数形结合思想.考点1 抛物线的定义及应用抛物线的定义平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的________的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的________,直线l叫做抛物线的________.答案:距离相等焦点准线[教材习题改编]动圆过点(1,0),且与直线x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为________.答案:y2=4x解析:设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y2=4x.抛物线的定义:关注应用.过抛物线y2=8x的焦点且倾斜角为45°的直线与抛物线交于点A,B,则|AB|=________.答案:16解析:解法一:依题意,过抛物线焦点且倾斜角为45°的直线方程为y=x-2,将y=x-2代入y2=8x,得x2-12x+4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=12,x1x2=4,所以|AB|=1+12·x1+x22-4x1x2=2×122-16=16.解法二:过抛物线焦点且倾斜角为45°的直线方程为y=x-2,将y=x-2代入y2=8x,得x 2-12x +4=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=12. 由抛物线定义知,|AB |=x 1+x 2+4=16.[考情聚焦] 与抛物线定义相关的最值问题常涉及距离最短、距离和最小等等. 主要有以下几个命题角度: 角度一到焦点与定点距离之和最小问题[典题1] [2017·江西赣州模拟]若点A 的坐标为(3,2),F 是抛物线y 2=2x 的焦点,点M 在抛物线上移动时,使|MF |+|MA |取得最小值的点M 的坐标为( )A .(0,0) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C .(1,2) D .(2,2)[答案] D[解析] 过点M 作左准线的垂线,垂足是N ,则|MF |+|MA |=|MN |+|MA |,当A ,M ,N 三点共线时,|MF |+|MA |取得最小值,此时M 的坐标为(2,2).角度二到点与准线的距离之和最小问题[典题2] [2017·河北邢台摸底]已知M 是抛物线x 2=4y 上一点,F 为其焦点,点A 在圆C :(x +1)2+(y -5)2=1上,则|MA |+|MF |的最小值是________.[答案] 5[解析] 依题意,由点M 向抛物线x 2=4y 的准线l :y =-1引垂线,垂足为M 1,则有|MA |+|MF |=|MA |+|MM 1|,则|MA |+|MM 1|的最小值等于圆心C (-1,5)到y =-1的距离再减去圆C 的半径,即等于6-1=5,因此|MA |+|MF |的最小值是5.角度三到定直线的距离最小问题[典题3] 已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是( )A.355 B .2 C.115D .3 [答案] B[解析] 由题可知l 2:x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,设抛物线的焦点为F (1,0),则动点P 到l 2的距离等于|PF |,则动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值,即焦点F 到直线l 1:4x -3y +6=0的距离,所以最小值是|4-0+6|5=2.角度四焦点弦中距离之和最小问题[典题4] 已知抛物线y 2=4x ,过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D ,则|AC |+|BD |的最小值为________.[答案] 2[解析] 由题意知F (1,0),|AC |+|BD |=|AF |+|FB |-2=|AB |-2,即|AC |+|BD |取得最小值时当且仅当|AB |取得最小值.依抛物线定义知,当|AB |为通径,即|AB |=2p =4时为最小值,所以|AC |+|BD |的最小值为2.[点石成金] 与抛物线有关的最值问题的两个转化策略转化策略一:将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得以解决.转化策略二:将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决.考点2 抛物线的标准方程与性质1.抛物线的标准方程(1)顶点在坐标原点,焦点在x 轴正半轴上的抛物线的标准方程为:________; (2)顶点在坐标原点,焦点在x 轴负半轴上的抛物线的标准方程为:________; (3)顶点在坐标原点,焦点在y 轴正半轴上的抛物线的标准方程为:________; (4)顶点在坐标原点,焦点在y 轴负半轴上的抛物线的标准方程为:________. 答案:(1)y 2=2px (p >0) (2)y 2=-2px (p >0) (3)x 2=2py (p >0) (4)x 2=-2py (p >0) 2.抛物线的几何性质答案:O (0,0) y =0 x =0 1(1)[教材习题改编]若抛物线y =ax 2的准线方程是y =2,则a 的值是________. 答案:-18解析:抛物线y =ax 2的标准方程为x 2=1ay ,∴-14a =2,∴a =-18.(2)[教材习题改编]将抛物线C 1:x 2=12y 绕原点逆时针旋转90°,得到抛物线C 2,则C 2的焦点坐标是________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-18,0 解析:易知抛物线C 2的方程为y 2=-12x ,其焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-18,0.抛物线的标准方程:注意一次项系数的符号.抛物线x 2+2py =0的焦点到准线的距离为4,则p =________. 答案:±4解析:抛物线x 2+2py =0的标准方程为x 2=-2py ,依题意知|p |=4,所以p =±4.求抛物线的标准方程:待定系数法.抛物线的开口向左,过抛物线的焦点且与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段AB 的长为4,则该抛物线的标准方程为________.答案:y 2=-4x解析:依题意设抛物线方程为y 2=-2px (p >0),则其焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-p2,0,易得|AB |=2p =4,所以p =2, 所以所求抛物线方程为y 2=-4x .[典题5] (1)已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为( )A .(-1,0)B .(1,0)C .(0,-1)D .(0,1) [答案] B[解析] 抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p 2且过点(-1,1),故-p2=-1,解得p =2.所以抛物线的焦点坐标为(1,0).(2)已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为( )A .x 2=833yB .x 2=1633yC .x 2=8y D .x 2=16y[答案] D[解析] ∵x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,∴c a =2,即c 2a 2=a 2+b 2a 2=4,∴ba = 3.则x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±bax ,即y =±3x . x 2=2py (p >0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,p 2,由题意得p21+32=2,解得p =8.故C 2的方程为x 2=16y .[点石成金] 1.求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p ,所以只需一个条件确定p 的值即可.2.利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化成标准方程.3.涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.若抛物线y 2=4m x 的准线经过椭圆x 27+y23=1的左焦点,则实数m 的值为________.答案:12解析:抛物线y 2=4m x 的准线方程为x =-1m ,椭圆x 27+y23=1的左焦点坐标为(-2,0),由题意知-1m =-2,所以实数m =12.考点3 焦点弦问题[典题6] 已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC →=OA →+λOB →,求λ的值. [解] (1)由题意得,直线AB 的方程为y =22·⎝⎛⎭⎪⎫x -p 2,与y 2=2px 联立,消去y 得4x 2-5px +p 2=0, 所以x 1+x 2=5p4.由抛物线定义得,|AB |=x 1+x 2+p =5p4+p =9,所以p =4,从而该抛物线的方程为y 2=8x .(2)由(1),得4x 2-5px +p 2=0,即x 2-5x +4=0,则x 1=1,x 2=4, 于是y 1=-22,y 2=42, 从而A (1,-22),B (4,42).设C (x 3,y 3),则OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22). 又y 23=8x 3,所以[22(2λ-1)]2=8(4λ+1), 整理得(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.[点石成金] 解决焦点弦问题的关键是“设而不求”方法的应用,解题时,设出直线与抛物线两交点的坐标,根据抛物线的方程正确表示出焦点弦长,再利用已知条件求解.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,经过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点C 在抛物线的准线上,且BC ∥x 轴.求证:直线AC 经过原点O .证明:设直线AB 的方程为x =my +p2,代入y 2=2px ,得y 2-2pmy -p 2=0. 由根与系数的关系,得y A y B =-p 2,即y B =-p 2y A.∵BC ∥x 轴,且点C 在准线x =-p2上,∴C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,y B ,则k OC =y B -p 2=2p y A =y A x A =k OA . ∴直线AC 经过原点O .考点4 直线与抛物线的位置关系[典题7] 已知A (8,0),B ,C 两点分别在y 轴上和x 轴上运动,并且满足AB →·BP →=0,BC→=CP →,(1)求动点P 的轨迹方程;(2)是否存在过点A 的直线l 与动点P 的轨迹交于M ,N 两点,且满足QM →·QN →=97,其中Q (-1,0),若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.[解] (1)设B (0,b ),C (c,0),P (x ,y ), 则AB →=(-8,b ),BP →=(x ,y -b ),BC →=(c ,-b ),CP →=(x -c ,y ).∴AB →·BP →=-8x +b (y -b )=0,①∴由BC →=CP →,得⎩⎪⎨⎪⎧c =x -c ,-b =y ,将b =-y 代入①,得y 2=-4x . ∴动点P 的轨迹方程为y 2=-4x .(2)当直线l 的斜率不存在时,x =8与抛物线没有交点,不合题意. 当直线l 的斜率存在时,设直线l 的斜率为k , 则l :y =k (x -8). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则QM →=(x 1+1,y 1),QN →=(x 2+1,y 2),由QM →·QN →=97,得(x 1+1)(x 2+1)+y 1y 2=97.即x 1x 2+x 1+x 2+1+k 2(x 1-8)(x 2-8)=97, ∴(1+k 2)x 1x 2+(1-8k 2)(x 1+x 2)+64k 2=96.② 将y =k (x -8)代入y 2=-4x , 得k 2x 2+(4-16k 2)x +64k 2=0. ∵直线l 与y 2=-4x 交于不同的两点, ∴Δ=(4-16k 2)2-4×k 2×64k 2>0, 即-24<k <24, 由根与系数的关系,得x 1+x 2=16k 2-4k2,x 1x 2=64.代入②式,得64(1+k 2)+(1-8k 2)16k 2-4k2+64k 2=96. 整理得k 2=14,∴k =±12.∵k =±12∉⎝ ⎛⎭⎪⎫-24,24,∴这样的直线l 不存在.综上,不存在过点A 的直线l 与动点P 的轨迹交于M ,N 两点,且满足OM →·ON →=97. [点石成金] 1.直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;2.有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.3.涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.[提醒] 涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.如图,已知抛物线C 1:y =14x 2,圆C 2:x 2+(y -1)2=1,过点P (t,0)(t >0)作不过原点O的直线PA ,PB 分别与抛物线C 1和圆C 2相切,A ,B 为切点.(1)求点A ,B 的坐标; (2)求△PAB 的面积.解:(1)由题意知,直线PA 的斜率存在,故可设直线PA 的方程为y =k (x -t ).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -t ,y =14x 2消去y ,整理得x 2-4kx +4kt =0,由于直线PA 与抛物线相切,得k =t .因此,点A 的坐标为(2t ,t 2).设圆C 2的圆心为D (0,1),点B 的坐标为(x 0,y 0). 由题意知,点B ,O 关于直线PD 对称,故⎩⎪⎨⎪⎧y 02=-x 02t +1,x 0t -y 0=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2t1+t 2,y 0=2t21+t 2,因此,点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2t 1+t 2,2t 21+t 2.(2)由(1)知,|AP |=t ·1+t 2,直线PA 的方程为tx -y -t 2=0. 点B 到直线PA 的距离是d =t 21+t2.设△PAB 的面积为S (t ),则S (t )=12|AP |·d =t32.[方法技巧] 1.求抛物线的标准方程时,一般要用待定系数法求出p 值,但首先要判断抛物线是否为标准方程,以及是哪一种标准方程.2.抛物线的离心率e =1,体现了抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简化.3.设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有以下几个结论:(1)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(2)弦长|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α为弦AB 的倾斜角);(3)1|FA |+1|FB |=2p; (4)以AF 为直径的圆与y 轴相切; (5)以弦AB 为直径的圆与准线相切.[易错防范] 直线与抛物线结合的问题,不要忘记验证判别式.真题演练集训1.[2015·浙江卷]如图,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( )A.|BF |-1|AF |-1 B.|BF |2-1|AF |2-1 C.|BF |+1|AF |+1 D.|BF |2+1|AF |2+1答案:A解析:由图形可知,△BCF 与△ACF 有公共的顶点F ,且A ,B ,C 三点共线,易知△BCF 与△ACF 的面积之比就等于|BC ||AC |.由抛物线方程知,焦点F (1,0),作准线l , 则l 的方程为x =-1.∵ 点A ,B 在抛物线上,过A ,B 分别作AK ,BH 与准线垂直,垂足分别为点K ,H ,且与y 轴分别交于点N ,M .由抛物线定义,得|BM |=|BF |-1,|AN |=|AF |-1. 在△CAN 中,BM ∥AN , ∴ |BC ||AC |=|BM ||AN |=|BF |-1|AF |-1. 2.[2016·新课标全国卷Ⅰ]以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知|AB |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为( )A .2B .4C .6D .8 答案:B解析:由题意,不妨设抛物线方程为y 2=2px (p >0),由|AB |=42,|DE |=25,可取A ⎝ ⎛⎭⎪⎫4p ,22,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,5,设O 为坐标原点,由|OA |=|OD |,得16p 2+8=p24+5,解得p =4,故选B.3.[2016·四川卷]设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点,M 是线段PF 上的点,且|PM |=2|MF |,则直线OM 的斜率的最大值为( )A.33 B.23 C.22D .1 答案:C解析:设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22p ,t ,易知F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,则由|PM |=2|MF |,得M ⎝⎛⎭⎪⎪⎫p +t 22p 3,t 3. 当t =0时,直线OM 的斜率k =0; 当t ≠0时,直线OM 的斜率k =tp +t 22p =1p t +t2p,所以|k |=1p |t |+|t |2p ≤12p |t |·|t |2p=22,当且仅当p |t |=|t |2p 时等号成立,于是直线OM 的斜率的最大值为22,故选C.4.[2016·天津卷]设抛物线⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt (t 为参数,p >0)的焦点为F ,准线为l .过抛物线上一点A 作l 的垂线,垂足为B .设C ⎝ ⎛⎭⎪⎫72p ,0,AF 与BC 相交于点E .若|CF |=2|AF |,且△ACE 的面积为32,则p 的值为________.答案: 6解析:抛物线的普通方程为y 2=2px ,故F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p2,0,l :x =-p 2.由|CF |=2|AF |,得|AF |=32p ,不妨设点A (x ,y )在第一象限,则x +p 2=3p2,即x =p ,所以y =2p .易知△ABE ∽△FCE ,|AB ||CF |=|AE ||EF |=12,所以|EF |=2|AE |,所以△ACF 的面积等于△AEC 的面积的3倍,即S △ACF =92, 所以S △ACF =12×3p ×2p =92,解得p = 6.5.[2016·浙江卷]若抛物线y 2=4x 上的点M 到焦点的距离为10,则M 到y 轴的距离是________.答案:9解析:由于抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线为x =-1,设点M 的坐标为(x ,y ),则x +1=10,所以x =9.故M 到y 轴的距离是9.课外拓展阅读对抛物线的标准方程认识不准而致误分析[典例] 抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p =( )A.316 B.38 C.233 D.433[解析] 抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,双曲线x 23-y 2=1的右焦点坐标为(2,0),两点连线的方程为y =-p4(x -2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-p4x -,y =12p x 2,消去y ,得2x 2+p 2x -2p 2=0. 设点M 的横坐标为a ,易知在点M 处切线的斜率存在,则在点M 处切线的斜率为y ′x =a =⎝ ⎛⎭⎪⎫12p x 2′x =a =a p , 又因为双曲线x 23-y 2=1的渐近线方程为x3±y =0,其与切线平行,所以ap =33,即a =33p , 代入2x 2+p 2x -2p 2=0,得p =433或p =0(舍去).[答案] D。
【创新设计】高考数学(山东理)一轮复习练习:9.7抛物线(含答案解析)
基础巩固题组(建议用时:45分钟)一、选择题1.点M(5,3)到抛物线y =ax 2(a≠0)的准线的距离为6,那么抛物线的方程是( ) A.y =12x 2 B.y =12x 2或y =-36x 2 C.y =-36x 2D.y =112x 2或y =-136x 2 解析 分两类a>0,a<0可得y =112x 2,y =-136x 2. 答案 D2.O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=42x 的焦点,P 为C 上一点,若|PF|=42,则△POF 的面积为( ) A.2B.2 2C.2 3D.4解析 设P(x 0,y 0),则|PF|=x 0+2=42,∴x 0=32, ∴y 20=42x 0=42×32=24,∴|y 0|=2 6. 由y 2=42x ,知焦点F(2,0), ∴S △POF =12|OF|·|y 0|=12×2×26=2 3.答案 C3.(2015·浙江卷)如图,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( ) A.|BF|-1|AF|-1B.|BF|2-1|AF|2-1C.|BF|+1|AF|+1D.|BF|2+1|AF|2+1解析 过A ,B 点分别作y 轴的垂线,垂足分别为M ,N ,则|AM|=|AF|-1,|BN|=|BF|-1.可知S △BCF S △ACF =12·|CB|·|CF|·sin ∠BCF12·|CA|·|CF|·sin ∠BCF =|CB||CA|=|BN||AM|=|BF|-1|AF|-1,故选A.答案 A4.已知点A(-2,3)在抛物线C :y 2=2px(p >0)的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为()A.12B.23C.34D.43解析 ∵A(-2,3)在抛物线y 2=2px 的准线上,∴-p2=-2,∴p =4,∴y 2=8x ,设直线AB 的方程为x =m(y -3)-2①,将①与y 2=8x联立,即⎩⎪⎨⎪⎧x =m (y -3)-2,y 2=8x ,得y 2-8my +24m +16=0②,则Δ=(-8m)2-4(24m +16)=0,即2m 2-3m -2=0,解得m =2或m =-12(舍去),将m=2代入①②解得⎩⎪⎨⎪⎧x =8,y =8,即B(8,8),又F(2,0),∴k BF =8-08-2=43,故选D.答案 D5.(2016·哈尔滨、长春、沈阳、大连四市联考)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线y =3(x -1)与C 交于A ,B(A 在x 轴上方)两点.若AF →=mFB →,则实数m 的值为( ) A. 3B.32C.2D.3解析 联立抛物线与直线方程得,⎩⎨⎧y =3(x -1),y 2=4x ,解得x A =3,x B =13,∵所给直线经过抛物线的焦点F ,且其准线为x =-1,∴A 点到准线的距离为4,B 点到准线的距离为43,据抛物线定义可有|AF|=3|FB|,结合已知条件AF →=mFB →可得,m =3.故选D. 答案 D 二、填空题6.已知抛物线y 2=2px(p >0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程________. 解析 ∵y 2=2px 的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0, ∴过焦点且斜率为1的直线方程为y =x -p 2,即x =y +p2,将其代入y 2=2px ,得y 2=2py +p 2,即y 2-2py -p 2=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 则y 1+y 2=2p ,∴y 1+y 22=p =2,∴抛物线的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1. 答案 x =-17.已知抛物线C :y 2=2px(p >0)的准线为l ,过M(1,0)且斜率为3的直线与l 相交于点A ,与C 的一个交点为B ,若AM →=MB →,则p =________. 解析 如图,由AB 的斜率为3, 知α=60°,又AM →=MB →, ∴M 为AB 的中点.过点B 作BP 垂直准线l 于点P , 则∠ABP =60°,∴∠BAP =30°. ∴||BP =12||AB =||BM .∴M 为焦点,即p2=1,∴p =2.答案 28.(2016·沈阳质量监测)已知抛物线y 2=2px(p >0)的焦点为F ,△ABC 的顶点都在抛物线上,且满足FA →+FB →+FC →=0,则1k AB +1k BC +1k CA=________.解析 设点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,则⎝⎛⎭⎫x 1-p 2,y 1+⎝⎛⎭⎫x 2-p2,y 2+⎝⎛⎭⎫x 3-p 2,y 3=(0,0),故y 1+y 2+y 3=0.因为1k AB =x 2-x 1y 2-y 1=12p (y 22-y 21)y 2-y 1=y 2+y 12p ,同理可知1k BC =y 3+y 22p ,1k CA =y 3+y 12p ,所以原式=2(y 1+y 2+y 3)2p =0.答案 0 三、解答题9.(2016·湛江质检)双曲线y 2a 2-x 24=1(a>0)的离心率为5,抛物线C :x 2=2py(p>0)的焦点在双曲线的顶点上.(1)求抛物线C 的方程;(2)过M(-1,0)的直线l 与抛物线C 交于E ,F 两点,又过E ,F 作抛物线C 的切线l 1,l 2,当l 1⊥l 2时,求直线l 的方程.解 (1)双曲线的离心率e =1+4a2=5, 又a>0,∴a =1,双曲线的顶点为(0,1), 又p>0,∴抛物线的焦点为(0,1), ∴抛物线方程为x 2=4y.(2)由题知,直线l 的斜率必存在,设直线l 的方程为y =k(x +1),E(x 1,y 1),F(x 2,y 2), ∵y =14x 2,∴y ′=12x ,∴切线l 1,l 2的斜率分别为x 12,x 22,当l 1⊥l 2时,x 12·x 22=-1,∴x 1x 2=-4,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),x 2=4y 得x 2-4kx -4k =0, ∴Δ=(-4k)2-4(-4k)>0,∴k<-1或k>0.①由根与系数的关系得,x 1·x 2=-4k =-4,∴k =1,满足①, 即直线的方程为x -y +1=0.10.(2014·陕西卷)如图,曲线C 由上半椭圆C 1:y 2a 2+x 2b 2=1(a>b>0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y =-x 2+1(y≤0)连接而成,C 1与C 2的公共点为A ,B ,其中C 1的离心率为32. (1)求a ,b 的值;(2)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q(均异于点A ,B),若AP ⊥AQ ,求直线l 的方程.解 (1)在C 1,C 2的方程中,令y =0,可得b =1,且A(-1,0),B(1,0)是上半椭圆C 1的左、右顶点.设C 1的半焦距为c ,由c a =32及a 2-c 2=b 2=1得a =2.∴a =2,b =1.(2)由(1)知,上半椭圆C 1的方程为y 24+x 2=1(y≥0).易知,直线l 与x 轴不重合也不垂直,设其方程为y =k(x -1)(k≠0), 代入C 1的方程,整理得(k 2+4)x 2-2k 2x +k 2-4=0.(*)设点P 的坐标为(x P ,y P ),∵直线l 过点B ,∴x =1是方程(*)的一个根. 由求根公式,得x P =k 2-4k 2+4,从而y P =-8kk 2+4,∴点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2-4k 2+4,-8k k 2+4. 同理,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)(k≠0),y =-x 2+1(y≤0) 得点Q 的坐标为(-k -1,-k 2-2k). ∴AP →=2k k 2+4(k ,-4),AQ →=-k(1,k +2).∵AP ⊥AQ ,∴AP →·AQ →=0,即-2k 2k 2+4[k -4(k +2)]=0,∵k ≠0,∴k -4(k +2)=0,解得k =-83.经检验,k =-83符合题意,故直线l 的方程为y =-83(x -1).能力提升题组(建议用时:25分钟)11.(2016·哈尔滨一模)已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若PF →=3QF →,则|QF|=( ) A.52B.83C.3D.6解析 设Q 在x 轴上方且到准线l 的距离为d ,则|QF|=d.∵PF →=3QF →,∴|PQ|=2d ,∴直线PF 的斜率为-(2d )2-d 2d =- 3.又F(2,0),∴直线PF 的方程为y =-3(x -2),与y 2=8x 联立可解得x =23或x =6(舍去).故d =23-(-2)=83.故选B. 答案 B12.已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →·OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是( ) A.2B.3C.1728D.10解析 如图,可设A(m 2,m),B(n 2,n),其中m >0,n <0,则OA →=(m 2,m),OB →=(n 2,n),OA →·OB →=m 2n 2+mn =2,解得mn =1(舍)或mn =-2.∴l AB :(m 2-n 2)(y -n)=(m -n)(x -n 2),即(m +n)(y -n)=x -n 2,令y =0,解得x =-mn =2,∴C(2,0).S △AOB =S △AOC +S △BOC =12×2×m +12×2×(-n)=m -n ,S △AOF =12×14×m =18m ,则S △AOB+S △AOF =m -n +18m =98m -n =98m +2m≥298m·2m =3,当且仅当98m =2m ,即m =43时等号成立.故△ABO 与△AFO 面积之和的最小值为3. 答案 B13.已知抛物线C :y 2=8x 与点M(-2,2),过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A 、B 两点.若MA →·MB →=0,则k =________.解析 抛物线C 的焦点为F(2,0),则直线方程为y =k(x -2),与抛物线方程联立,消去y 化简得k 2x 2-(4k 2+8)x +4k 2=0.设点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2). 则x 1+x 2=4+8k 2,x 1x 2=4.所以y 1+y 2=k(x 1+x 2)-4k =8k ,y 1y 2=k 2[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4]=-16.因为MA →·MB →=(x 1+2,y 1-2)·(x 2+2,y 2-2)=(x 1+2)(x 2+2)+(y 1-2)(y 2-2)=x 1x 2+2(x 1+x 2)+y 1y 2-2(y 1+y 2)+8=0,将上面各个量代入,化简得k 2-4k +4=0,所以k =2. 答案 214.(2015·东北三校二模)设F 是抛物线C :y 2=4x 的焦点.P 是C 上一点,斜率为-1的直线l 交C 于不同两点A ,B(l 不过P 点),且△PAB 的重心的纵坐标为-23.(1)记直线PA ,PB 的斜率分别为k 1,k 2,求k 1+k 2的值; (2)求1|FA|+1|FB|的最大值. 解 (1)设直线l 的方程为y =-x +b ,将它代入y 2=4x 得x 2-2(b +2)x +b 2=0,由题意得Δ=16(b +1)>0,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=2(b +2),x 1x 2=b 2,y 1+y 2=-(x 1+x 2)+2b =-2(b +2)+2b =-4, 因为△PAB 的重心的纵坐标为-23.所以y 1+y 2+y P =-2,所以y P =2,所以x P =1. 所以k 1+k 2=y 1-2x 1-1+y 2-2x 2-1=(y 1-2)(x 2-1)+(y 2-2)(x 1-1)(x 1-1)(x 2-1),又(y 1-2)(x 2-1)+(y 2-2)(x 1-1)=[-x 1+(b -2)](x 2-1)+[-x 2+(b -2)](x 1-1) =-2x 1x 2+(b -1)(x 1+x 2)-2(b -2) =-2b 2+2(b -1)(b +2)-2(b -2)=0. 所以k 1+k 2=0. (2)1|FA|+1|FB|=1x 1+1+1x 2+1=x 1+x 2+2x 1x 2+(x 1+x 2)+1=2(b +3)b 2+2b +5.由Δ=16(b +1)>0得b >-1,∵l不过P点,∴b≠3.令t=b+3,则t>2且t≠6.∴1|FA|+1|FB|=2t(t-3)2+2(t-3)+5=2tt2-4t+8=2⎝⎛⎭⎫t+8t-4≤22t·8t-4=2+12,当t=8t,即t=22时,1|FA|+1|FB|取最大值,最大值为2+12.。
高考数学一轮复习(浙江版)专题9.7抛物线(讲)含解析
【考纲解读】【知识清单】1.抛物线的标准方程及几何性质,,,2.抛物线的定义及应用平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.3.直线和抛物线的位置关系(1)将直线的方程与抛物线的方程y2=2px(p>0)联立成方程组,消元转化为关于x或y的一元二次方程,其判别式为Δ.若,直线与抛物线的对称轴平行或重合,直线与抛物线相交于一点;若①Δ>0 直线和抛物线相交,有两个交点;②Δ=0直线和抛物线相切,有一个公共点;③Δ<0直线和抛物线相离,无公共点.(2)直线与抛物线的相交弦设直线交抛物线于点两点,则==同理可得这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:【重点难点突破】考点1 抛物线的标准方程及几何性质【1-1】已知是抛物线上任意一点,则当点到直线的距离最小时,点与该抛物线的准线的距离是( )A.2 B.1 C. D.【答案】C【1-2】已知抛物线的顶点在原点,焦点在x轴的正半轴上,若抛物线的准线与双曲线5x2-y2= 20的两条渐近线围成的三角形的面积等于,则抛物线的方程为( )A.y2=4x B.y2=8x C.x2=4y D.x2=8y【答案】B【解析】抛物线的顶点在原点,焦点在x轴的正半轴上排除C、D,设抛物线的方程为,则抛物线的准线方程为,双曲线的渐进线方程为,由面积为可得,所以,答案选B.【1-3】【2017山东,文15】在平面直角坐标系xOy中,双曲线的右支与焦点为F的抛物线交于A,B两点,若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为 .【答案】【解析】【综合点评】1. 在求抛物线方程时,由于标准方程有四种形式,易混淆,可先根据题目的条件作出草图,确定方程的形式,再求参数p,若不能确定是哪一种形式的标准方程,应写出四种形式的标准方程来,不要遗漏某一种情况;2. 标准方程中的参数p的几何意义是指焦点到准线的距离;p>0恰恰说明定义中的焦点F不在准线上这一隐含条件;参数p的几何意义在解题时常常用到,特别是具体的标准方程中应找到相当于p的值,才易于确定焦点坐标和准线方程.【领悟技法】1.涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.2.求抛物线方程应注意的问题(1)当坐标系已建立时,应根据条件确定抛物线方程属于四种类型中的哪一种;(2)要注意把握抛物线的顶点、对称轴、开口方向与方程之间的对应关系;(3)要注意参数p的几何意义是焦点到准线的距离,利用它的几何意义来解决问题.【触类旁通】【变式一】如图,过抛物线y2=2px (p>0)的焦点F的直线l交抛物线于点A、B,交其准线于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线方程为( )A.y2=9x B.y2=6xC.y2=3x D.y2=x【答案】C【变式二】【2018届广西钦州市高三上第一次检测】抛物线的焦点为,点为该抛物线上的动点,点是抛物线的准线与坐标轴的交点,则的最小值是()A. B. C. D.【答案】B【解析】由题意可知,抛物线的准线方程为x=﹣1, A(﹣1,0),过P作PN垂直直线x=﹣1于N,由抛物线的定义可知PF=PN,连结PA,当PA是抛物线的切线时,有最小值,则∠APN 最大,即∠PAF最大,就是直线PA的斜率最大,设在PA的方程为:y=k(x+1),所以,解得:k2x2+(2k2﹣4)x+k2=0,所以△=(2k2﹣4)2﹣4k4=0,解得k=±1,所以∠NPA=45°,=cos∠NPA=.故选B.【综合点评】1、抛物线的定义与方程的形式是解决抛物线几何性质问题时必须要考虑的两个重要因素.2、求动点的轨迹方程时,可用定义法列等量关系,化简求解;也可判断后,用类似于公式法的待定系数法求解,但要判断准确,注意挖掘题目中的隐含条件,防止重、漏解.考点2 抛物线的定义及应用【2-1】过抛物线y2=4x的焦点作直线,交抛物线于A(x1, y1) ,B(x2, y2)两点,如果x1+ x2=6,那么|AB|=()A.8 B.10 C.6 D.4【答案】A【解析】由于,因此,根据焦点弦公式.【2-2】【四川省成都市龙泉驿区第一中学校2019届高三上入学】已知是抛物线的焦点,是该抛物线上两点,,则的中点到准线的距离为()A. B. 2C. 3 D. 4【答案】C【解析】【2-3】【2017课标II,文12】已知是抛物线的焦点,是上一点,的延长线交轴于点.若为的中点,则 .【答案】6【解析】如图所示,不妨设点M位于第一象限,设抛物线的准线与轴交于点,做与点,与点,点评:抛物线的定义是联系抛物线上的点到焦点距离和到准线距离的桥梁,解题时要注意合理转化. 【综合点评】1.已知渐近线方程y =mx ,若焦点位置不明确要分m =a b 或m =b a讨论,求离心率值,需要寻求的等式,求离心率取值范围,需寻求关于的不等式关系,并结合求.2.注意数形结合思想在处理渐近线夹角,离心率范围求法中的应用.【领悟技法】1.抛物线上的点到焦点距离等于到准线距离,注意转化思想的运用.2.利用抛物线定义可以解决距离的最大和最小问题,该类问题一般情况下都与抛物线的定义有关.实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化.(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解.(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决.【触类旁通】【变式1】【2018届湖北省部分重点中学高三起点】抛物线的焦点为,过焦点倾斜角为的直线与抛物线相交于两点两点,若,则抛物线的方程为()A. B. C. D.【答案】C【解析】设直线方程为,代入抛物线可得,记,则由抛物线的定义可得,则抛物线方程为,应选答案C.【变式2】【2018年文北京卷】已知直线l过点(1,0)且垂直于轴,若l被抛物线截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.【答案】【解析】【综合点评】利用抛物线定义进行距离转化的同时,要注意平面几何知识在其中的重大运用.考点3 直线和抛物线的位置关系【3-1】【2018年全国卷Ⅲ文】已知点和抛物线,过的焦点且斜率为的直线与交于,两点.若,则________.【答案】2【解析】设,则,所以,所以取AB中点,分别过点A,B作准线的垂线,垂足分别为,因为,,因为M’为AB中点,所以MM’平行于x轴因为M(-1,1),所以,则即,故答案为2.【3-2】【浙江省杭州市第二中学2018届高三仿真考】如图,已知直线与抛物线相交于A,B两点,且A、B两点在抛物线准线上的投影分别是M,N,若,则的值是()A. B.C. D. 2【答案】C【解析】把代入直线,解得,故答案是.【3-2】【浙江省杭州市第二中学2018届高三仿真考】如图,已知直线与抛物线相交于A,B两点,且A、B两点在抛物线准线上的投影分别是M,N,若,则的值是()A. B.C. D. 2【3-3】【2018年浙江卷】如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上.(Ⅰ)设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;(Ⅱ)若P是半椭圆x2+=1(x<0)上的动点,求△PAB面积的取值范围.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)设,,.因为,的中点在抛物线上,所以,为方程,即的两个不同的实数根.所以.因此,垂直于轴.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,所以,.因此,的面积.因为,所以.因此,面积的取值范围是.【综合点评】在解决直线与抛物线位置关系的问题时,其方法类似于直线与椭圆的位置关系.在解决此类问题时,除考虑代数法外,还应借助平面几何的知识,利用数形结合的思想求解.【领悟技法】.已知过抛物线的焦点F的直线交抛物线于A、B两点.设A(x1,y1),B(x2,y2),则:①焦点弦长②③,其中|AF|叫做焦半径,④焦点弦长最小值为2p.根据时,即AB垂直于x轴时,弦AB的长最短,最短值为2p.【触类旁通】【变式一】【2018年新课标I卷文】设抛物线,点,,过点的直线与交于,两点.(1)当与轴垂直时,求直线的方程;(2)证明:.【答案】(1) y=或.(2)见解析.【解析】(1)当l与x轴垂直时,l的方程为x=2,可得M的坐标为(2,2)或(2,–2).所以直线BM的方程为y=或.(2)当l与x轴垂直时,AB为MN的垂直平分线,所以∠ABM=∠ABN.当l与x轴不垂直时,设l的方程为,M(x1,y1),N(x2,y2),则x1>0,x2>0.由得ky2–2y–4k=0,可知y1+y2=,y1y2=–4.直线BM,BN的斜率之和为.①将,及y1+y2,y1y2的表达式代入①式分子,可得.所以k BM+k BN=0,可知BM,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM+∠ABN.综上,∠ABM=∠ABN.【变式二】【2017课标1,文20】设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为4.(1)求直线AB的斜率;(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM BM,求直线AB的方程.【答案】(1)1;(2).【解析】所以直线AB的方程为.【综合点评】抛物线弦的中点坐标和方程的两根之和的密切联系是解决中点弦问题的关键,方程的思想也是解析几何的核心思想.【易错试题常警惕】易错典例:求过点的直线,使它与抛物线仅有一个交点.易错分析:对直线和抛物线有一个交点理解有误以及.温馨提示:直线和抛物线有一个交点有两种情况:相切以及平行于对称轴.【学科素养提升之思想方法篇】数形结合百般好,隔裂分家万事休——数形结合思想我国著名数学家华罗庚曾说过:"数形结合百般好,隔裂分家万事休.""数"与"形"反映了事物两个方面的属性.我们认为,数形结合,主要指的是数与形之间的一一对应关系.数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过"以形助数"或"以数解形"即通过抽象思维与形象思维的结合,可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而起到优化解题途径的目的.数形结合的思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图像结合起来,关键是代数问题与图形之间的相互转化,它可以使代数问题几何化,几何问题代数化.在运用数形结合思想分析和解决问题时,要注意三点:第一要彻底明白一些概念和运算的几何意义以及曲线的代数特征,对数学题目中的条件和结论既分析其几何意义又分析其代数意义;第二是恰当设参、合理用参,建立关系,由数思形,以形想数,做好数形转化;第三是正确确定参数的取值范围.【典例】【2017浙江,21】如图,已知抛物线,点A,,抛物线上的点.过点B作直线AP的垂线,垂足为Q.(Ⅰ)求直线AP斜率的取值范围;(Ⅱ)求的最大值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】。
高考数学一轮复习讲练测(江苏版):专题9.7抛物线(讲)答案解析
【最新考纲解读】要 求内容A备注B C极点在座 1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质.标原点的 2.认识圆锥曲线的简单应用.圆锥曲线 抛物线的 √与方程标准方程 与几何性质【考点深度分析】1.抛物线的定义、标准方程及性质是高考考察的要点,直线与抛物线的地点关系是考察的热门.2.考题以填空题为主,多为中低档题.【课前检测训练】【判一判】判断下边结论能否正确 (请在括号中打“√”或“×” )(1) 平面内与一个定点 F 和一条定直线 l 的距离相等的点的轨迹必定是抛物线.()(2) 2x 轴上的抛物线,且其焦点坐标是a, 0),准线方 方程 y = ax (a ≠ 0)表示的曲线是焦点在(4a程是 x =- .()4(3) 抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.()(4) AB 为抛物线 y 2= 2px(p>0) 的过焦点 F(p, 0)的弦,若 A(x 1,y 1), B( x 2, y 2),则 x 1x 2=p 2,2 4y 1y 2=- p 2,弦长 |AB|= x 1+ x 2+ p.()(5) 过抛物线的焦点与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段叫做抛物线的通径,那 么抛物线 x 2=- 2ay(a>0) 的通径长为 2a.( )1. ×2. ×3. ×4. √5. √【练一练】1.已知抛物线y2= 2px(p> 0)的准线经过点(- 1,1),则该抛物线焦点坐标为() A . (- 1,0) B .(1,0)C. (0,- 1)D. (0,1)答案B分析因为抛物线 y2=2px(p> 0)的准线方程为x=-p,由题意得-p=- 1,p= 2,焦点坐22标为 (1,0),应选 B.2.已知抛物线 C: y2= x 的焦点为 F,A(x0, y0 )是 C 上一点, |AF|=5x0,则 x0等于 ()4A .1 B.2 C.4 D.8答案A分析由抛物线的定义,可得 |AF |=x0+1,4∵ |AF|=5x0,∴ x0+1=5x0,∴ x0= 1. 4443.已知抛物线对于x 轴对称,它的极点在座标原点O,而且经过点M(2, y ).若点 M 到该抛物线焦点的距离为3,则 |OM |等于 ()A . 22B .23C. 4D. 25答案B4.已知抛物线的极点是原点,对称轴为坐标轴,而且经过点P( -2,- 4) ,则该抛物线的标准方程为 ________________.答案y2=- 8x 或x2=- y分析设抛物线方程为y2= 2px (p≠ 0),或x2=2py (p≠ 0).将P(-2,- 4)代入,分别得方程为 y2=- 8x 或 x2=- y.5.已知点 A(- 2,3)在抛物线C:y2= 2px 的准线上,过点 A 的直线与 C 在第一象限相切于点B,记 C 的焦点为F,则直线BF 的斜率为 ________.4 答案3【题根优选精析】考点 1抛物线的标准方程及几何性质【 1-1】已知 P 是抛物线 y x 2上随意一点,则当 P 点到直线 x y 20 的距离最小时,P 点与该抛物线的准线的距离是.【答案】12【分析】当直线y x b 与抛物线相切于 P 点时,到直线 x y 2 0 的距离最小,把y x b 代入y x 2 得 x 2x b 0 ,因为相切1 4b0 得 b1 ,所以 P 1 , 1 ,此点到42 4准线 y1 14的距离为.2【 1-2】已知抛物线的极点在原点,焦点在x 轴的正半轴上,若抛物线的准线与双曲线5x 2- y 2= 20 的两条渐近线围成的三角形的面积等于4 5 ,则抛物线的方程为.【答案】 y 2=8x【分析】抛物线的极点在原点,焦点在 x 轴的正半轴上清除 C 、 D ,设抛物线的方程为y2 2 px( p0) ,则抛物线的准线方程为x p,双曲线的渐进线方程为y5x ,4 5可得1p2由面积为 5 p45,所以 p 4 .22【 1-3 】已知抛物线y2 2 px( p0)的准线与圆 x2y26x7 0 相切,则p的值为.【答案】 2【解析】圆 x 2y26x 70 化为 ( x3) 2y216 ,x p( p 0) 与圆p 2( x3) 2y216 相切,1,即 p 2 .2【 1-4】一个动圆与定圆 F :( x2) 2y 21相外切,且与定直线l : x1相切,则此动圆的圆心 M 的轨迹方程是.【答案】 y 28x【 1-5】如图,过抛物线y2= 2px (p>0) 的焦点 F 的直线 l 交抛物线于点 A 、B ,交其准线于点C,若 |BC|= 2|BF| ,且 |AF|= 3,则此抛物线方程为.【答案】 y2= 3x【分析】如图,∵|BC|= 2|BF|,∴由抛物线的定义可知∠BCD = 30°,|AE| = |AF|=3,∴ |AC|= 6.即 F为AC 的中点,∴ p= |FF′ |=1|EA|=3,故抛物线方程为y2= 3x .22【基础知识】图形标准方y2=2px( p y2=-2px x2=2py ( p x2=- 2py程> 0)( p> 0)> 0)( p> 0)极点O( 0, 0)范围x≥ 0,x≤0,y≥ 0,y≤0,y R y R x R x R 对称轴x 轴y 轴p,0F pFpFp焦点F,00,0,2222离心率e=1准线方x p pyp p 2x2y程22|MF |x0p px0 | MF | y0p py0焦半径2|MF ||MF |222【思想方法】1.波及抛物线几何性质的问题常联合图形思虑,经过图形能够直观地看出抛物线的顶点、对称轴、张口方向等几何特点,表现了数形联合思想解题的直观性.2.求抛物线方程应注意的问题(1)当坐标系已成即刻,应依据条件确立抛物线方程属于四种种类中的哪一种;(2)要注意掌握抛物线的极点、对称轴、张口方向与方程之间的对应关系;(3)要注意参数p 的几何意义是焦点到准线的距离,利用它的几何意义来解决问题.【温馨提示】1、抛物线的定义与方程的形式是解决抛物线几何性责问题时一定要考虑的两个重要要素.2、求动点的轨迹方程时,可用定义法列等量关系,化简求解;也可判断后,用近似于公式法的待定系数法求解,但要判断正确,注意发掘题目中的隐含条件,防备重、漏解。
高考数学最新一轮复习 必考题型巩固提升 9.7抛物线学案
9.7抛物线考情分析抛物线的定义、标准方程、几何性质,以及直线与抛物线的位置关系等是高考热点,题型既有选择填空题,又有解答题;客观题突出“小而巧”主要考查抛物线的定义、标准方程,主观题除考查定义、性质外,还考查直线与抛物线的位置关系,考查基本运算能力及逻辑推理能力。
基础知识1、抛物线的定义:平面内一个定点F 与一条定直线l (F l ∉)的距离相等的轨迹叫做抛物线,点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线。
2、抛物线的标准方程与几何意义:标准方程 22y px =(0p >) 22y px =- (0p >) 22x py = (0p >) 22x py =- (0p >)图形范围 x ≥0,y R ∈x ≤0,y R ∈y ≥0,x R ∈y ≤0,x R ∈焦点 ,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,02p ⎛⎫- ⎪⎝⎭0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭0,2p ⎛⎫- ⎪⎝⎭准线 2p x =-2p x =2p y =-2p y =焦半径 02p PF x =+02p PF x =-+02p PF y =+02p PF y =-+对称轴 x 轴y 轴顶点()0,0离心率1e =3、焦点弦的性质: 焦点弦: 过px y 22=()0>p 的焦点的弦AB。
A(1x ,1y )B(2x ,2y )(1)12AB x x p =++(2)221p y y -=,4221p x x =,(3)以AB 为直径的圆与准线相切(4)抛物线的通径:通过焦点并且垂直于对称轴的直线与抛物线两交点之间的线段叫做抛物线的通径.通径的长为2p ,通径是过焦点最短的弦. 4、直线与抛物线的位置关系:(1)将直线方程与抛物线方程联立消去y (或消去x )得:20ax bx c ++=或20ay by c ++= xyO FxyOF xy O FxyOF(1)0a =或⇔>∆0相交;(2)⇔=∆0相切;(3)⇔<∆0相离 直线与抛物线只有一个公共点:相交或相切。
高考数学一轮总复习 9.7 抛物线精品课件 理 新人教版
2
2
的焦点与双曲线 − =1
6
3
的右焦点重合,则 p 的值
.
关闭
2
由双曲线
6
2
− =1
3
2
的右焦点 F(3,0)是抛物线 y2=2px 的焦点,得 =3,p=6.
关闭
6
第九页,共22页。
解析
答案
解析
答案
(jiě xī) (dá àn)
梳理
(shūlǐ)自
测
5.已知动点 P 到定点(2,0)的距离和它到定直线 l:x=-2 的距离相等,则点 P 的
主要体现在两个距离的转化,即抛物线上的点到焦点的距离与到准
线的距离的转化.
第三页,共22页。
2.抛物线的标准方程与几何性质
标准
方程
y2=2px
(p>0)
梳理
(shūlǐ)自
测
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离
图形
顶点
O(0,0)
A.
5
B.
5
C.-
D.-
5
∴|AB|=3 5,|FA|=2,|FB|=5.
5
4
5
∴在△FAB 中,由余弦定理知 cos∠AFB=- .
法二:由法一中知 A(1,-2),B(4,4),F(1,0),∴=(0,-2),=(3,4).
∴∠AFB 可以看作向量, 的夹角.
关闭
· 4
∴
对称轴
y=0
焦点
F
离心率
e=
高三高考数学复习课件9-7抛物线
方法二 将 y=2 2(x-1)代入 y2=4x, 得 2x2-5x+2=0,
∴x1+x2=25,∴|PQ|=x1+x2+p=92,
O 到 PQ 的距离 d=2 3 2,
∴S△OPQ=12×|PQ|×d
=21×92×2 3 2=23 2.
【答案】 (1)B
3 (2)2 2
题型三 直线与抛物线的综合问题
设抛物线上点 P 到准线 l:x=-21的距离为 d, 由定义知|PA|+|PF|=|PA|+d, 当 PA⊥l 时,|PA|+d 最小,最小值为27, 此时 P 点纵坐标为 2,代入 y2=2x,得 x=2, ∴点 P 的坐标为(2,2). 【答案】 (1)9 (2)(2,2)
【思维升华】 与抛物线有关的最值问题,一般情况下 都与抛物线的定义有关.由于抛物线的定义在运用上有较 大的灵活性,因此此类问题也有一定的难度.“看到准线 想焦点,看到焦点想准线”,这是解决抛物线焦点弦有关 问题的重要途径.
跟踪训练 2 (1)(2016·全国乙卷)以抛物线 C 的顶点为圆心的圆
交 C 于 A,B 两点,交 C 的准线于 D,E 两点.已知|AB|=4 2,
|DE|=2 5,则 C 的焦点到准线的距离为( )
A.2
B.4
C.6
D.8
(2)若抛物线y2=4x上一点P到其焦点F的距离为3,延长 PF交抛物线于Q,若O为坐标原点,则S△OPQ=________.
【思维升华】 (1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、 双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.
(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物 线的焦点.若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2 +p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
2022届高中数学(理科)【统考版】一轮复习学案:9.7 抛物线 【含解析】
第七节 抛物线【知识重温】一、必记2个知识点1.抛物线定义、标准方程及几何性质定义(几 何条件) 平面上,到定直线与到该定直线外一定点的距离①________的点的轨迹叫做抛物线标准方程y 2=2px (p >0) ②________ ________ ③________ ________ ④________________图形对称轴x 轴 ⑤________ y 轴 ⑥________ 顶点坐标 O (0,0) O (0,0) O (0,0)O (0,0) 焦点坐标 F (p2,0) ⑦________ ⑧________ ⑨________离心率e e =1 e =1 ⑩________e =1 准线方程 ⑪________x =p 2 y =p 2⑫________焦半径 公式|PF |=x 0+p2|PF |=-x 0+p 2⑬|PF |= ________ ⑭|PF |=________ 范围x ≥0 y ∈R x ≤0 y ∈R⑮________ x ∈R ⑯________x ∈R设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则(1)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2.(2)弦长|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α为弦AB 的倾斜角).(3)以弦AB 为直径的圆与准线相切.(4)通径:过焦点且垂直于对称轴的弦,长等于2p . 二、必明2个易误点1.抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.2.抛物线标准方程中参数p 易忽视,只有p >0,才能证明其几何意义是焦点F 到准线l 的距离,否则无几何意义.【小题热身】一、判断正误1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( ) (2)抛物线y 2=4x 的焦点到准线的距离是4.( )(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( )(4)方程y =ax 2(a ≠0)表示的曲线是焦点在x 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝⎛⎭⎫a 4,0,准线方程是x =-a4.( )二、教材改编2.过点P (-2,3)的抛物线的标准方程是( )A .y 2=-92x 或x 2=43yB .y 2=92x 或x 2=43yC .y 2=92x 或x 2=-43yD .y 2=-92x 或x 2=-43y3.抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点P 有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .4个三、易错易混4.已知抛物线C 与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C 的方程是( )A .y 2=±22xB .y 2=±2xC .y 2=±4xD .y 2=±42x5.设抛物线y 2=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是________.四、走进高考 6.[2020·全国卷Ⅰ]已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( )A .2B .3C .6D .9考点一 抛物线的定义和标准方程 [自主练透型]1.[2020·北京卷]设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l ,P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ ⊥l 于Q .则线段FQ 的垂直平分线( )A .经过点OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP 2.[2021·湖北鄂州调研]过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作斜率为3的直线,与抛物线在第一象限内交于点A ,若|AF |=4,则p =( )A .2B .1 C.3 D .43.[2021·成都高三摸底考试]已知顶点在坐标原点的抛物线的焦点坐标为(0,-2),则此抛物线的标准方程为________.4.[2021·郑州一中高三摸底考试]从抛物线y =14x 2上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=5.设抛物线的焦点为F ,则△MPF 的面积为________.悟·技法应用抛物线定义的2个关键点 (1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)注意灵活运用抛物线上一点P (x ,y )到焦点F 的距离|PF |=|x |+p 2或|PF |=|y |+p2.考点二 抛物线的几何性质[互动讲练型][例1] (1)[2021·合肥市第二次质量检测]已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 到焦点F 的距离等于2p ,则直线MF 的斜率为( )A .±3B .±1C .±34D .±33(2)[2021·福州市高三毕业班适应性练习卷]抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,点P 为C 上的动点,点M 为C 的准线上的动点,当△FPM 为等边三角形时,其周长为( )A. 2 B .2 C .3 2 D .6 悟·技法1.求抛物线的标准方程的方法 (1)求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p ,所以只需一个条件确定p 值即可. (2)因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.2.确定及应用抛物线性质的技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化为标准方程.(2)要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解. [变式练]——(着眼于举一反三)1.[2021·山西晋城一模]已知P 是抛物线C :y 2=2px (p >0)上的一点,F 是抛物线C 的焦点,O 为坐标原点.若|PF |=2,∠PFO =π3,则抛物线C 的方程为( )A .y 2=6xB .y 2=2xC .y 2=xD .y 2=4x 2.[2021·东北四市模拟]若点P 为抛物线y =2x 2上的动点,F 为抛物线的焦点,则|PF |的最小值为________.考点三 直线与抛物线的位置关系[互动讲练型][例2] [2019·全国卷Ⅰ]已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程;(2)若AP →=3PB →,求|AB |.悟·技法解决直线与抛物线位置关系问题的常用方法1.直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.2.有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.3.涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.[变式练]——(着眼于举一反三)3.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4,且位于x 轴上方的点,A 到抛物线准线的距离等于5,过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)若过M 作MN ⊥F A ,垂足为N ,求点N 的坐标.第七节 抛物线【知识重温】①相等 ②y 2=-2px (p >0) ③x 2=-2py (p >0) ④x 2=2py (p >0) ⑤x 轴 ⑥y 轴⑦F (-p 2,0) ⑧F (0,-p 2) ⑨F (0,p 2)⑩e =1 ⑪x =-p 2 ⑫y =-p 2 ⑬-y 0+p 2 ⑭y 0+p2⑮y ≤0 ⑯y ≥0【小题热身】1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)×2.解析:设抛物线的标准方程为y 2=kx 或x 2=my ,代入点P (-2,3),解得k =-92,m =43.∴y 2=-92x 或x 2=43y . 答案:A3.解析:抛物线y 2=8x 的准线方程为x =-2,则抛物线顶点到准线的距离为2,因为抛物线到焦点的距离和到准线的距离相等,则根据抛物线的对称性可知抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点有2个.答案:C4.解析:由已知可知双曲线的焦点为(-2,0),(2,0).设抛物线方程为y 2=±2px (p >0),则p2=2,所以p =22,所以抛物线方程为y 2=±42x ,故选D. 答案:D5.解析:Q (-2,0),当直线l 的斜率不存在时,不满足题意,故设直线l 的方程为y =k (x +2),代入抛物线方程,消去y 整理得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0,由Δ=(4k 2-8)2-4k 2·4k 2=64(1-k 2)≥0,解得-1≤k ≤1.答案:[-1,1]6.解析:设焦点为F ,点A 的坐标为(x 0,y 0),由抛物线定义得|AF |=x 0+p2,∵点A 到y 轴距离为9,∴x 0=9,∴9+p2=12,∴p =6.故选C. 答案:C课堂考点突破考点一1.解析:解法一 不妨设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),P (x 0,y 0)(x 0>0),则Q ⎝⎛⎭⎫-p2,y 0,F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,直线FQ 的斜率为-y 0p ,从而线段FQ 的垂直平分线的斜率为p y 0,又线段FQ 的中点为⎝⎛⎭⎫0,y 02,所以线段FQ 的垂直平分线的方程为y -y 02=py 0(x -0),即2px -2y 0y +y 20=0,将点P 的横坐标代入,得2px 0-2y 0y +y 20=0,又2px 0=y 20,所以y =y 0,所以点P 在线段FQ 的垂直平分线上,故选B.解法二 连接PF ,由题意及抛物线的定义可知|PQ |=|FP |,则△QPF 为等腰三角形,故线段FQ 的垂直平分线经过点P .故选B.答案:B2.解析:过点A 作AB 垂直x 轴于点B ,则在Rt △ABF 中,∠AFB =π3,|AF |=4,∴|BF |=12|AF |=2,则x A =2+p 2,∴|AF |=x A +p2=2+p =4,得p =2,故选A. 答案:A3.解析:依题意可设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),因为焦点坐标为(0,-2),所以-p2=-2,解得p =4.故所求抛物线的标准方程为x 2=-8y .答案:x 2=-8y4.解析:由题意,得x 2=4y ,则抛物线的准线方程为y =-1.从抛物线上一点P 引抛物线准线的垂线,设P (x 0,y 0),则由抛物线的定义知|PM |=y 0+1,所以y 0=4,所以|x 0|=4,所以S △MPF =12×|PM |×|x 0|=12×5×4=10.答案:10 考点二例1 解析:(1)设M (x M ,y M ),由抛物线定义可得|MF |=x M +p 2=2p ,解得x M =3p2,代入抛物线方程可得y M =±3p ,则直线MF 的斜率为y M x M -p 2=±3pp =±3,选项A 正确.(2)解法一 作出图形如图所示,因为△FPM 为等边三角形,所以PM 垂直C 的准线于M ,易知|PM |=4|OF |,因为|OF |=12,所以|PM |=2,所以△FPM 的周长为3×2=6,故选D.解法二 因为△FPM 为等边三角形,|PF |=|PM |,所以PM 垂直C 的准线于M ,设P ⎝⎛⎭⎫m 22,m ,则M ⎝⎛⎭⎫-12,m ,所以|PM |=12+m 22,又F ⎝⎛⎭⎫12,0,且|PM |=|MF |,所以12+m 22=⎝⎛⎭⎫12+122+m 2,解得m 2=3,所以|PM |=2,所以△FPM 的周长为3×2=6,故选D. 答案:(1)A (2)D 变式练 1.解析:过点P 作PQ 垂直于x 轴,垂足为Q .∵∠PFO =π3,|PF |=2,∴|PQ |=3,|QF |=1,不妨令点P 坐标为⎝⎛⎭⎫p 2-1,3,将点P 的坐标代入y 2=2px ,得3=2p ⎝⎛⎭⎫p2-1,解得p =3(负值舍去),故抛物线C 的方程为y 2=6x .故选A.答案:A2.解析:由题意知x 2=12y ,则F ⎝⎛⎭⎫0,18, 设P (x 0,2x 20), 则|PF |=x 20+⎝⎛⎭⎫2x 20-182 =4x 40+12x 20+164=2x 20+18, 所以当x 20=0时,|PF |min =18.答案:18考点三例2 解析:设直线l :y =32x +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(1)由题设得F ⎝⎛⎭⎫34,0,故|AF |+|BF |=x 1+x 2+32,由题设可得x 1+x 2=52. 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =32x +t ,y 2=3x可得9x 2+12(t -1)x +4t 2=0,则x 1+x 2=-12(t -1)9.从而-12(t -1)9=52,得t =-78.所以l 的方程为y =32x -78.(2)由AP →=3PB →可得y 1=-3y 2. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x可得y 2-2y +2t =0. 所以y 1+y 2=2.从而-3y 2+y 2=2,故y 2=-1,y 1=3. 代入C 的方程得x 1=3,x 2=13.故|AB |=4133.变式练3.解析:(1)抛物线y 2=2px 的准线为x =-p2,于是4+p2=5,所以p =2.所以抛物线方程为y 2=4x . (2)因为点A 的坐标是(4,4), 由题意得B (0,4),M (0,2).又因为F (1,0),所以k F A =43.因为MN ⊥F A ,所以k MN =-34.又F A 的方程为y =43(x -1),①MN 的方程为y -2=-34x ,②联立①②,解得x =85,y =45,所以点N 的坐标为⎝⎛⎭⎫85,45.。
高考数学一轮复习 解析几何【配套文档】第九章 9.7
§9.7 抛物线2014高考会这样考 1.考查抛物线的定义、标准方程;2.考查抛物线的几何性质、焦点弦问题;3.考查直线与抛物线的位置关系.复习备考要这样做 1.熟练掌握抛物线的定义和四种形式的标准方程;2.能根据抛物线的方程研究抛物线的几何性质;3.掌握直线与抛物线位置关系问题的一般解法.1. 抛物线的概念平面内与一个定点F 和一条定直线l (F ∉l )的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线. 2. 抛物线的标准方程与几何性质标准方程y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离图形顶点 O (0,0)对称轴 y =0x =0焦点 F ⎝⎛⎭⎫p 2,0F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p2 离心率 e =1准线方程 x =-p2x =p 2 y =-p2y =p 2 范围 x ≥0,y ∈Rx ≤0,y ∈Ry ≥0,x ∈Ry ≤0,x ∈R开口方向向右向左向上向下[1. 抛物线的定义抛物线的定义实质上给出了一个重要的内容:可将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,可以使运算化繁为简.2. 抛物线方程中,字母p 的几何意义是抛物线的焦点F 到准线的距离,p2等于焦点到抛物线顶点的距离.牢记它对解题非常有益.3. 求抛物线方程时,要依据题设条件,弄清抛物线的对称轴和开口方向,正确地选择抛物线标准方程.1. 动圆过点(1,0),且与直线x =-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为__________.答案 y 2=4x解析 设动圆的圆心坐标为(x ,y ),则圆心到点(1,0)的距离与到直线x =-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y 2=4x .2. 若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 26+y 22=1的右焦点重合,则p 的值为________.答案 4解析 因为椭圆x 26+y 22=1的右焦点为(2,0),所以抛物线y 2=2px 的焦点为(2,0),则p =4.3. (2012·重庆)过抛物线y 2=2x 的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,若|AB |=2512,|AF |<|BF |,则|AF |=____________________. 答案 56解析 由于y 2=2x 的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫12,0,设AB 所在直线的方程为y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1<x 2,将y =k ⎝⎛⎭⎫x -12代入y 2=2x ,得k 2⎝⎛⎭⎫x -122=2x , ∴k 2x 2-(k 2+2)x +k 24=0.∴x 1x 2=14. 而x 1+x 2+p =x 1+x 2+1=2512,∴x 1+x 2=1312.∴x 1=13,x 2=34.∴|AF |=x 1+p 2=13+12=56.4. (2012·四川)已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点O ,并且经过点M (2,y 0).若点M 到该抛物线焦点的距离为3,则|OM |等于( )A .2 2B .2 3C .4D .2 5答案 B解析 由题意设抛物线方程为y 2=2px (p >0),则M 到焦点的距离为x M +p 2=2+p2=3,∴p=2,∴y 2=4x .∴y 20=4×2=8,∴|OM |=4+y 20=4+8=2 3.5. 设抛物线y 2=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤-12,12 B .[-2,2] C .[-1,1]D .[-4,4]答案 C解析 Q (-2,0),设直线l 的方程为y =k (x +2),代入抛物线方程,消去y 整理得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0,由Δ=(4k 2-8)2-4k 2·4k 2=64(1-k 2)≥0, 解得-1≤k ≤1.题型一 抛物线的定义及应用例1 已知抛物线y 2=2x 的焦点是F ,点P 是抛物线上的动点,又有点A (3,2),求|P A |+|PF |的最小值,并求出取最小值时点P 的坐标.思维启迪:由定义知,抛物线上点P 到焦点F 的距离等于点P 到准线l 的距离d ,求|P A |+|PF |的问题可转化为求|P A |+d 的问题. 解 将x =3代入抛物线方程 y 2=2x ,得y =±6.∵6>2,∴A 在抛物线内部,如图.设抛物线上点P 到准线l :x =-12的距离为d ,由定义知|P A |+|PF |=|P A |+d ,当P A ⊥l 时,|P A |+d 最小,最小值为72,即|P A |+|PF |的最小值为72,此时P 点纵坐标为2,代入y 2=2x ,得x =2,∴点P 的坐标为(2,2).探究提高 与抛物线有关的最值问题,一般情况下都与抛物线的定义有关.由于抛物线的定义在运用上有较大的灵活性,因此此类问题也有一定的难度.“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.(2011·辽宁)已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A 、B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A.34B .1C.54D.74答案 C解析 ∵|AF |+|BF |=x A +x B +12=3,∴x A +x B =52.∴线段AB 的中点到y 轴的距离为x A +x B 2=54.题型二 抛物线的标准方程和几何性质例2 抛物线的顶点在原点,对称轴为y 轴,它与圆x 2+y 2=9相交,公共弦MN 的长为25,求该抛物线的方程,并写出它的焦点坐标与准线方程.思维启迪:首先确定方程的形式,根据条件列方程确定方程中的系数. 解 由题意,得抛物线方程为x 2=2ay (a ≠0). 设公共弦MN 交y 轴于A ,N 在y 轴右侧, 则|MA |=|AN |,而|AN |= 5. ∵|ON |=3,∴|OA |=32-(5)2=2,∴N (5,±2).∵N 点在抛物线上,∴5=2a ·(±2),即2a =±52,故抛物线的方程为x 2=52y 或x 2=-52y .抛物线x 2=52y 的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,58,准线方程为y =-58. 抛物线x 2=-52y 的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,-58,准线方程为y =58. 探究提高 (1)由抛物线的标准方程,可以首先确定抛物线的开口方向、焦点的位置及p 的值,再进一步确定抛物线的焦点坐标和准线方程.(2)求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p ,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)有一个内接直角三角形,直角顶点在原点,两直角边OA 与OB 的长分别为1和8,求抛物线方程.解 设直线OA 的方程为y =kx ,k ≠0,则直线OB 的方程为y =- 1kx , 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y 2=2px ,得x =0或x =2p k2.∴A 点坐标为⎝⎛⎭⎫2p k 2,2p k ,B 点坐标为(2pk 2,-2pk ), 由|OA |=1,|OB |=8, 可得⎩⎨⎧4p 2k 2+1k 4=1, ①4p 2k 2(k 2+1)=64, ②②÷①解方程组得k 6=64,即k 2=4. 则p 2=16k 2(k 2+1)=45.又p >0,则p =255,故所求抛物线方程为y 2=455x .题型三 直线与抛物线的位置关系例3 (2011·江西)已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9. (1)求该抛物线的方程.(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC →=OA →+λOB →,求λ的值.思维启迪:(1)联立方程,利用焦点弦公式求解;(2)先求出A 、B 坐标,利用关系式表示出点C 坐标,再利用点C 在抛物线上求解.解 (1)直线AB 的方程是y =22(x -p2),与y 2=2px 联立,从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p4.由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9, 所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4知4x 2-5px +p 2=0可化为x 2-5x +4=0, 从而x 1=1,x 2=4,y 1=-22,y 2=42,从而A (1,-22),B (4,42). 设OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42) =(4λ+1,42λ-22),又y 23=8x 3,所以[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.探究提高 (1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.设抛物线C :y 2=4x ,F 为C 的焦点,过F 的直线l 与C 相交于A 、B 两点.(1)设l 的斜率为1,求|AB |的大小; (2)求证:OA →·OB →是一个定值.(1)解 ∵F (1,0),∴直线l 的方程为y =x -1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y 2=4x得x 2-6x +1=0,∴x 1+x 2=6,x 1x 2=1. ∴|AB |=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =2·36-4=8.(2)证明 设直线l 的方程为x =ky +1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ky +1,y 2=4x 得y 2-4ky -4=0. ∴y 1+y 2=4k ,y 1y 2=-4, OA →=(x 1,y 1),OB →=(x 2,y 2). ∵OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2 =(ky 1+1)(ky 2+1)+y 1y 2 =k 2y 1y 2+k (y 1+y 2)+1+y 1y 2=-4k 2+4k 2+1-4=-3. ∴OA →·OB →是一个定值.直线与抛物线的位置关系问题典例:(12分)(2011·湖南)已知平面内一动点P 到点F (1,0)的距离与点P 到y 轴的距离的差等于1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点F 作两条斜率存在且互相垂直的直线l 1,l 2,设l 1与轨迹C 相交于点A ,B ,l 2与轨迹C 相交于点D ,E ,求AD →·EB →的最小值.审题视角 (1)依题设可知,利用直接法求轨迹方程;(2)先设直线l 1的斜率为k ,依题设条件可求出AD →·EB →关于k 的解析式,利用基本不等式求最值. 规范解答解 (1)设动点P 的坐标为(x ,y ),由题意有(x -1)2+y 2-|x |=1.化简得y 2=2x +2|x |.当x ≥0时,y 2=4x ;当x <0时,y =0.所以,动点P 的轨迹C 的方程为y 2=4x (x ≥0)和y =0 (x <0).[5分](2)由题意知,直线l 1的斜率存在且不为0,设为k ,则l 1的方程为y =k (x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0. [7分]设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1,x 2是上述方程的两个实根, 于是x 1+x 2=2+4k 2,x 1x 2=1.因为l 1⊥l 2,所以l 2的斜率为-1k .设D (x 3,y 3),E (x 4,y 4),则同理可得x 3+x 4=2+4k 2,x 3x 4=1.[9分]故AD →·EB →=(AF →+FD →)·(EF →+FB →)=AF →·EF →+AF →·FB →+FD →·EF →+FD →·FB → =|AF →|·|FB →|+|FD →|·|EF →|=(x 1+1)(x 2+1)+(x 3+1)(x 4+1) =x 1x 2+(x 1+x 2)+1+x 3x 4+(x 3+x 4)+1 =1+⎝⎛⎭⎫2+4k 2+1+1+(2+4k 2)+1 =8+4⎝⎛⎭⎫k 2+1k 2≥8+4×2k 2·1k2=16.[11分] 当且仅当k 2=1k2,即k =±1时,AD →·EB →取最小值16.[12分]第一步:联立方程,得关于x 或y 的一元二次方程; 第二步:写出根与系数的关系,并求出Δ>0时参数范围(或指出直线过曲线内一点)第三步:建立关于所求问题的目标函数;第四步:最值问题常结合函数单调性或基本不等式求出;定值问题只证明函数为常数函数,与变量无关;第五步:反思回顾,有无忽略特殊情况.温馨提醒 解决直线与圆锥曲线位置关系问题,要注意以下几点: (1)理解数形结合思想,掌握解决此类问题的一般方法; (2)不要忽略对Δ>0的限制或验证;(3)涉及平面向量运算时,要注意垂直、中点等几何性质的应用;(4)最值范围问题,要确定目标函数;探索性问题要先假设存在,然后推理求解.方法与技巧1. 认真区分四种形式的标准方程(1)区分y =ax 2与y 2=2px (p >0),前者不是抛物线的标准方程.(2)求标准方程要先确定形式,必要时要进行分类讨论,标准方程有时可设为y 2=mx 或x 2=my (m ≠0).2. 抛物线的焦点弦:设过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线与抛物线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则:(1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24; (2)若直线AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2p sin 2θ; (3)若F 为抛物线焦点,则有1|AF |+1|BF |=2p. 失误与防范1. 求抛物线的标准方程时一般要用待定系数法求p 值,但首先要判断抛物线是否为标准方程,以及是哪一种标准方程. 2. 注意应用抛物线的定义解决问题.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1. 抛物线的顶点在坐标原点,焦点与双曲线y 25-x 24=1的一个焦点重合,则该抛物线的标准方程可能是( )A .x 2=4yB .x 2=-4yC .y 2=-12xD .x 2=-12y答案 D解析 由题意得c =5+4=3,∴抛物线的焦点坐标为(0,3)或(0,-3),∴该抛物线的标准方程为x 2=12y 或x 2=-12y .2. 已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=12,P 为C 的准线上一点,则△ABP 的面积为( )A .18B .24C .36D .48答案 C解析 不妨设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0),由于l 垂直于对称轴且过焦点,故直线l 的方程为x =p2.代入y 2=2px 得y =±p ,即|AB |=2p ,又|AB |=12,故p =6,所以抛物线的准线方程为x =-3,故S △ABP =12×6×12=36.3. 设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足.如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF |等于 ( )A .4 3B .8C .8 3D .16答案 B解析 设P ⎝⎛⎭⎫y 28,y ,则A (-2,y ), 由k AF =-3,即y -0-2-2=-3,得y =43, |PF |=|P A |=y 28+2=8.4. 从抛物线y 2=4x 上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=5,设抛物线的焦点为F ,则△MPF 的面积为( )A .5B .10C .20 D.15答案 B解析 由抛物线方程y 2=4x 易得抛物线的准线l 的方程为x =-1,又由|PM |=5可得点P 的横坐标为4,代入y 2=4x ,可求得其纵坐标为±4,故S △MPF =12×5×4=10,选B.二、填空题(每小题5分,共15分)5. 若点P 到直线y =-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P 的轨迹方程是__________.答案 x 2=12y解析 由题意可知点P 到直线y =-3的距离等于它到点(0,3)的距离,故点P 的轨迹是以点(0,3)为焦点,以y =-3为准线的抛物线,且p =6,所以其标准方程为x 2=12y . 6. 已知抛物线y 2=4x 上一点M 与该抛物线的焦点F 的距离|MF |=4,则点M 的横坐标x =________. 答案 3解析 抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线为x =-1.根据抛物线的定义,点M 到准线的距离为4,则M 的横坐标为3.7. 设P 是曲线y 2=4x 上的一个动点,则点P 到点B (-1,1)的距离与点P 到直线x =-1的距离之和的最小值为____________________. 答案5解析 ∵抛物线的顶点为O (0,0),p =2,∴准线方程为x =-1,焦点F 坐标为(1,0),∴点P 到点 B (-1,1)的距离与点P 到准线x =-1的距离之和等于|PB |+|PF |. 如图,|PB |+|PF |≥|BF |,当B 、P 、F 三点共线时取得最小值, 此时|BF |=(-1-1)2+(1-0)2= 5.三、解答题(共22分)8. (10分)抛物线的顶点在原点,以x 轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线,被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线方程. 解 如图,依题意设抛物线方程为y 2=2px (p >0), 则直线方程为y =-x +12p .设直线交抛物线于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则由抛物线定义得|AB |=|AF |+|FB |=|AC |+|BD |=x 1+p 2+x 2+p2,即x 1+p 2+x 2+p2=8.①又A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)是抛物线和直线的交点, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +12p ,y 2=2px ,消去y 得x 2-3px +p 24=0.∴x 1+x 2=3p .将其代入①得p =2,∴所求抛物线方程为y 2=4x .当抛物线方程设为y 2=-2px 时,同理可求得抛物线方程为y 2=-4x . 综上,抛物线的方程为y 2=±4x .9. (12分)已知定点A (1,0)和直线x =-1上的两个动点E ,F ,且AE →⊥AF →,动点P 满足EP →∥OA →,FO →∥OP →(其中O 为坐标原点). (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点B (0,2)的直线l 与(1)中的轨迹C 相交于两个不同的点M ,N ,若AM →·AN →<0,求直线l 的斜率的取值范围.解 (1)设P (x ,y ),E (-1,y E ),F (-1,y F ). ∵AE →·AF →=(-2,y E )·(-2,y F )=y E ·y F +4=0,∴y E ·y F =-4, ①又EP →=(x +1,y -y E ),FO →=(1,-y F ),且EP →∥OA →,FO →∥OP →,∴y -y E =0且x (-y F )-y =0,∴y E =y ,y F =-yx ,代入①得y 2=4x (x ≠0),∴动点P 的轨迹C 的方程为y 2=4x (x ≠0).(2)设l :y -2=kx (易知k 存在),联立y 2=4x 消去x , 得ky 2-4y +8=0,令M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则y 1+y 2=4k ,y 1·y 2=8k ,AM →·AN →=(x 1-1,y 1)·(x 2-1,y 2) =x 1x 2-(x 1+x 2)+1+y 1y 2=y 21·y 2216-y 21+y 224+1+y 1y 2 =⎝⎛⎭⎫y 1y 242-(y 1+y 2)24+32y 1y 2+1 =12k +1<0,∴-12<k <0, 则实数k 的取值范围为(-12,0).B 组 专项能力提升 (时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1. 已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点为F (1,0),过焦点F 的直线l 与抛物线C 相交于A 、B 两点,若直线l 的倾斜角为45°,则弦AB 的中点坐标为( )A .(1,0)B .(2,2)C .(3,2)D .(2,4)答案 C解析 依题意得,抛物线C 的方程是y 2=4x ,直线l 的方程是y =x -1.由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x y =x -1消去y 得x 2-6x +1=0,因此线段AB 的中点的横坐标是62=3,纵坐标是y =3-1=2,所以线段AB 的中点坐标是(3,2),因此选C.2. 设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A ,B ,C 为该抛物线上三点,若F A →+FB →+FC →=0,则|F A →|+|FB →|+|FC →|等于( )A .9B .6C .4D .3答案 B解析 设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)、C (x 3,y 3),又F (1,0). 由F A →+FB →+FC →=0知(x 1-1)+(x 2-1)+(x 3-1)=0, 即x 1+x 2+x 3=3,|F A →|+|FB →|+|FC →|=x 1+x 2+x 3+32p =6.3. 已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,过抛物线C 上的点A 作准线l 的垂线,垂足为M ,若△AMF 与△AOF (其中O 为坐标原点)的面积之比为3∶1,则点A 的坐标为( )A .(2,22)B .(2,-22)C .(2,±2)D .(2,±22) 答案 D解析 如图所示,由题意,可得|OF |=1,由抛物线的定义,得|AF | =|AM |,∵△AMF 与△AOF (其中O 为坐标原点)的面积之比为3∶1, ∴S △AMFS △AOF=12×|AF |×|AM |×sin ∠MAF 12×|OF |×|AF |×sin (π-∠MAF )=3,∴|AF |=3|OF |=3, ∴|AM |=|AF |=3,设A ⎝⎛⎭⎫y 24,y 0, ∴y 24+1=3,解得y 0=±2 2. ∴y 204=2,∴点A 的坐标是(2,±22). 二、填空题(每小题5分,共15分)4. 已知点P 是抛物线y 2=2x 上的动点,点P 到准线的距离为d ,且点P 在y 轴上的射影是M ,点A ⎝⎛⎭⎫72,4,则|P A |+|PM |的最小值是________. 答案 92解析 设抛物线y 2=2x 的焦点为F ,则F ⎝⎛⎭⎫12,0,又点A ⎝⎛⎭⎫72,4在抛物线的外侧,抛物线的准线方程为x =-12,则|PM |=d -12,又|P A |+d =|P A |+|PF |≥|AF |=5,所以|P A |+|PM |≥92.5. 设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,点A (0,2),连接F A 交抛物线于点B ,过B作l 的垂线,垂足为M ,若AM ⊥MF ,则p 的值为________. 答案2解析 由抛物线定义可知|BM |=|BF |,又由平面几何知识得|BM |=|BA |,所以点B 为AF 的中点,又B ⎝⎛⎭⎫p 4,1在抛物线上,所以12=2p ×p4,即p 2=2,又p >0,故p = 2. 6. 设O 是坐标原点,F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,A 是抛物线上的一点,F A →与x 轴正向的夹角为60°,则|OA →|=________. 答案212p 解析 过A 作AD 垂直于x 轴于点D ,令|FD |=m , 则|F A |=2m ,p +m =2m ,m =p . ∴|OA →|= ⎝⎛⎭⎫p 2+p 2+(3p )2=212p .三、解答题7. (13分)已知A (8,0),B 、C 两点分别在y 轴上和x 轴上运动,并且满足AB →·BP →=0,BC →=CP →,(1)求动点P 的轨迹方程;(2)是否存在过点A 的直线l 与动点P 的轨迹交于M 、N 两点,且QM →·QN →=97,其中 Q (-1,0),若存在,求出直线l 的方程,若不存在说明理由. 解 (1)设B (0,b ),C (c,0),P (x ,y ); 则AB →=(-8,b ),BP →=(x ,y -b ), BC →=(c ,-b ),CP →=(x -c ,y ). ∴AB →·BP →=-8x +b (y -b )=0.①由BC →=CP →,得⎩⎪⎨⎪⎧c =x -c ,-b =y ,∴b =-y 代入①得y 2=-4x . ∴动点P 的轨迹方程为y 2=-4x .(2)当直线l 的斜率不存在时,x =8与抛物线没有交点,不合题意. 当直线l 的斜率存在时,设直线l 的斜率为k , 则l :y =k (x -8). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则QM →=(x 1+1,y 1),QN →=(x 2+1,y 2), 由QM →·QN →=97,得(x 1+1)(x 2+1)+y 1y 2=97.即x 1x 2+x 1+x 2+1+k 2(x 1-8)(x 2-8)=97, ∴(1+k 2)x 1x 2+(1-8k 2)(x 1+x 2)+1+64k 2=97.②将y =k (x -8)代入y 2=-4x 得k 2x 2+(4-16k 2)x +64k 2=0.∵直线l 与y 2=-4x 交于不同的两点, ∴Δ=(4-16k 2)2-4k 2×64k 2>0, 即-24<k <24, 由根与系数的关系得 x 1+x 2=16k 2-4k 2,x 1x 2=64.代入②式得: 64(1+k 2)+(1-8k 2)16k 2-4k 2+1+64k 2=97. 整理得k 2=14,∴k =±12.∵k =±12∉⎝⎛⎭⎫-24,24,∴这样的直线l不存在.。
高考数学一轮复习 专题9.7 抛物线(练)
专题9.7 抛物线【基础巩固】一、填空题1.设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =k x(k >0)与C 交于点P , PF ⊥x 轴,则k =________. 【答案】2【解析】由题可知抛物线的焦点坐标为(1,0),由PF ⊥x 轴知,PF =2,所以P 点的坐标为(1,2),代入曲线y =kx(k >0)得k =2. 2.点M (5,3)到抛物线y =ax 2(a ≠0)的准线的距离为6,那么抛物线的方程是________. 【答案】y =112x 2或y =-136x 2【解析】分两类a >0,a <0可得y =112x 2,y =-136x 2.3.(2017·苏州测试)过抛物线y 2=4x 的焦点的直线l 交抛物线于P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=6,则PQ =________. 【答案】8【解析】抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.根据题意可得,PQ =PF +QF =x 1+1+x 2+1=x 1+x 2+2=8.4.(2017·兰州诊断)抛物线y 2=-12x 的准线与双曲线x 29-y 23=1的两条渐近线所围成的三角形的面积等于________.【答案】3 3【解析】由图可知弦长AB =23,三角形的高为3, ∴面积为S =12×23×3=3 3.5.已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点.若FP →=4FQ →,则QF =________. 【答案】36.(2017·扬州中学质检)过抛物线y 2=4x 的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A ,B 两点,则弦长AB 为________.【答案】8【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).易得抛物线的焦点是F (1,0),所以直线AB 的方程是y =x -1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =x -1,消去y 得x 2-6x +1=0,所以x 1+x 2=6,所以AB =x 1+x 2+p =6+2=8.7.(2017·南通调研)已知抛物线x 2=4y 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,过P 作PA ⊥l 于点A ,当∠AFO =30°(O 为坐标原点)时,PF =________. 【答案】43【解析】如图,令l 与y 轴交点为B ,在Rt △ABF 中,∠AFB =30°,BF =2,所以AB =233,若P (x 0,y 0),则x 0=233,代入x 2=4y 中,则y 0=13,所以PF =PA =y 0+1=43.8.如图是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2米,水面宽4米.则水位下降1米后,水面宽________米.【答案】2 6二、解答题9.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x-y-2=0,抛物线C:y2=2px(p>0).(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.①求证:线段PQ的中点坐标为(2-p,-p);②求p的取值范围.(1)解∵l:x-y-2=0,∴l与x轴的交点坐标为(2,0).即抛物线的焦点为(2,0),∴p2=2,∴p=4.∴抛物线C的方程为y2=8x.(2)①证明设点P(x1,y1),Q(x2,y2).10.(2017·南京师大附中模拟)已知双曲线y 2a 2-x 24=1(a >0)的离心率为5,抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点在双曲线的顶点上. (1)求抛物线C 的方程;(2)过M (-1,0)的直线l 与抛物线C 交于E ,F 两点,又过E ,F 作抛物线C 的切线l 1,l 2,当l 1⊥l 2时,求直线l 的方程.解 (1)双曲线的离心率e =1+4a2=5,又a >0,∴a =1,双曲线的顶点为(0,1), 又p >0,∴抛物线的焦点为(0,1), ∴抛物线方程为x 2=4y .(2)设直线l 的方程为y =k (x +1),E (x 1,y 1),F (x 2,y 2), ∵y =14x 2,∴y ′=12x ,【能力提升】11.(2017·镇江调研)已知P 是抛物线y 2=2x 上动点,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫72,4,若点P 到y 轴的距离为d 1,点P 到点A 的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是________. 【答案】92【解析】因为点P 在抛物线上,所以d 1=PF -12(其中点F 为抛物线的焦点),则d 1+d 2=PF +PA -12≥AF -12=⎝ ⎛⎭⎪⎫72-122+42-12=5-12=92,当且仅当点P 是线段AF 与抛物线的交点时取等号.12.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为________.【答案】22【解析】如图,由题可知F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫y 202p ,y 0(y 0>0),则OM →=OF →+FM →=OF →+13FP →=OF →+13(OP →-OF →)=13OP →+23OF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 26p +p 3,y 03,k OM =y 03y 206p +p 3=2y 0p +2p y 0≤222=22,当且仅当y 20=2p 2等号成立.13.已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →·OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是________.【答案】314.(2017·南通、扬州、泰州三市调研)在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,m 到准线的距离与到原点O 的距离相等,抛物线的焦点为F . (1)求抛物线的方程;(2)若A 为抛物线上一点(异于原点O ),点A 处的切线交x 轴于点B ,过A 作准线的垂线,垂足为点E ,试判断四边形AEBF 的形状,并证明你的结论.解 (1)由题意得点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,m 到准线的距离等于PO ,由抛物线的定义得点P 到准线的距离为PF ,所以PO =PF ,即点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,m 在线段OF 的中垂线上, 所以p 4=34, p =3,所以抛物线的方程为y 2=6x .(2)四边形AEBF 为菱形,理由如下:由抛物线的对称性,设点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫16y 20,y 0在x 轴的上方,所以点A 处切线的斜率为3y 0, 所以点A 处切线的方程为y -y 0=3y 0⎝ ⎛⎭⎪⎫x -16y 20,。
高考数学一轮复习 专题9.7 抛物线(讲)
专题9.7 抛物线【考纲解读】内 容要求备注A B C圆锥曲线与方程顶点在坐标原点的抛物线的标准方程与几何性质√1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质. 2.了解圆锥曲线的简单应用.【直击考点】题组一 常识题1. 已知抛物线y =34x 2,则它的焦点坐标是____________.[解析] 由y =34x 2得x 2=43y ,∴p =23,∴焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13.2. 设抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,则抛物线的标准方程是____________.[解析] 由抛物线的准线方程为x =-2,知p =4,且抛物线的开口向右,所以抛物线的标准方程为y 2=8x .3. 斜率为1的直线经过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与抛物线相交于A ,B 两点,则线段AB 的长为________.+1=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=6,由抛物线的定义知,|AB |=x 1+x 2+2=8. 题组二 常错题4.若抛物线的焦点在直线x -2y -4=0上,则此抛物线的标准方程为________________.[解析] 令x =0,得y =-2;令y =0,得x =4.故抛物线的焦点是F (4,0)或F (0,-2),所以所求抛物线的标准方程为y 2=16x 或x 2=-8y .5.抛物线x 2+2py =0的焦点到准线的距离为4,则p =________.[解析] 将方程x 2+2py =0变形为x 2=-2py ,则有|p |=4,所以p =±4. 题组三 常考题6. 抛物线x 2=-2y 的焦点坐标是______________.[解析] 由已知得2p =-2,所以p =-1,故该抛物线的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,即⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12. 7. 已知焦点在x 轴上的抛物线的准线经过点(-1,1),则抛物线方程为______________. [解析] 由题意,设抛物线方程为y 2=2px (p >0),所以准线方程为x =-p2.因为准线经过点(-1,1),所以p =2,所以抛物线方程为y 2=4x .8. 设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,则|AB |=________.【知识清单】考点1 抛物线的标准方程及几何性质图形标准方程y 2=2px (p>0)y 2=-2px (p>0)x 2=2py (p>0)x 2=-2py (p>0)顶点O (0,0)范围x ≥0,y R ∈x ≤0,y R ∈y ≥0,x R ∈y ≤0,x R ∈对称轴 x 轴y 轴焦点 ,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭ ,02p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭ 0,2p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭离心率e=1考点2 抛物线的定义及应用平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线. 考点3 直线和抛物线的位置关系1.将直线的方程y kx m =+与抛物线的方程y 2=2px (p >0)联立成方程组,消元转化为关于x 或y 的一元二次方程,其判别式为Δ.2220ky py pm -+=若0k =,直线与抛物线的对称轴平行或重合,直线与抛物线相交于一点; 若0k ≠①Δ>0 ⇔直线和抛物线相交,有两个交点; ②Δ=0⇔直线和抛物线相切,有一个公共点; ③Δ<0⇔直线和抛物线相离,无公共点. 2. 直线与抛物线的相交弦设直线y kx m =+交抛物线22221x y a b-=(0,0)a b >>于点111222(,),(,),P x y P x y 两点,则12||PP =12|x x -同理可得1212|||(0)PP y y k =-≠ 这里12||,x x -12||,y y -的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:12||x x -12||y y -【考点深度剖析】1.抛物线的定义、标准方程及性质是高考考查的重点,直线与抛物线的位置关系是考查的热点.2.考题以填空题为主,多为中低档题.【重点难点突破】考点1 抛物线的标准方程及几何性质【1-1】已知P 是抛物线2y x =上任意一点,则当P 点到直线20x y ++=的距离最小时,P 点与该抛物线的准线的距离是 . 【答案】21 【解析】当直线b x y +-=与抛物线相切于P 点时,到直线02=++y x 的距离最小,把b x y +-=代入02=-+b x x 2x y =得,由于相切041=-=∆∴b 得41-=b ,因此⎪⎭⎫⎝⎛-41,21P ,此点到准线41-=y 的距离为21. 【1-2】已知抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴的正半轴上,若抛物线的准线与双曲线5x 2-y 2= 20的两条渐近线围成的三角形的面积等于54,则抛物线的方程为 . 【答案】y 2=8x545221=⨯⨯p p,所以4=p . 【1-3】已知抛物线22(0)y px p =>的准线与圆22670x y x +--=相切,则p 的值为 . 【答案】2【解析】圆07622=--+x y x 化为16)3(22=+-y x ,)0(2>-=p px Θ与圆16)3(22=+-y x 相切,12-=-∴p,即2=p . 【1-4】一个动圆与定圆F :1)2(22=++y x 相外切,且与定直线l :1=x 相切,则此动圆的圆心M 的轨迹方程是 . 【答案】x y 82-=【1-5】如图,过抛物线y2=2px (p>0)的焦点F的直线l交抛物线于点A、B,交其准线于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线方程为 .【答案】y2=3x【解析】如图,∵|BC|=2|BF|,∴由抛物线的定义可知∠BCD=30°,|AE|=|AF|=3,∴|AC|=6.即F为AC的中点,∴p=|FF′|=12|EA|=32,故抛物线方程为y2=3x.【思想方法】1.涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.2.求抛物线方程应注意的问题(1)当坐标系已建立时,应根据条件确定抛物线方程属于四种类型中的哪一种;(2)要注意把握抛物线的顶点、对称轴、开口方向与方程之间的对应关系;(3)要注意参数p的几何意义是焦点到准线的距离,利用它的几何意义来解决问题.【温馨提醒】1、抛物线的定义与方程的形式是解决抛物线几何性质问题时必须要考虑的两个重要因素.2、求动点的轨迹方程时,可用定义法列等量关系,化简求解;也可判断后,用类似于公式法的待定系数法求解,但要判断准确,注意挖掘题目中的隐含条件,防止重、漏解。
新课标高考数学一轮复习第九章平面解析几何9.7抛物线课件文
(4)当直线 AB 的斜率不存在时,|A1F|+|B1F|=|A1A1|+|B1B1|=x1+1 p2+
x2+1 p2=1p+1p=2p;当直线 AB 的斜率存在时,因为 x1+x2=yk1+p2+
yk2+p2=y1+k y2+p=2kp2 +p,x1x2=p42,所以|A1F|+|B1F|=|A1A1|+|B1B1|=
p 2
1+(
=2,所以 p 3)2
第十二页,共27页。
(2)设 P 是抛物线 y2=4x 上的一个动点,若 B(3,2),则|PB| +|PF|的最小值为________.
解:如图,过点 P 作 PQ 垂直准线于点 Q,
则|PQ|=|PF|. 则有|PB|+|PF|=|PB|+|PQ|≥|BQ|=4. 即|PB|+|PF|的最小值为 4. 故填 4.
A.-12,12
B.[-2,2]
C.[-1,1]
D.[-4,4]
解:由已知得 Q(-2,0),由题意知直线 l 的斜 率存在,设直线 l 的方程为 y=k(x+2),代入抛物 线方程,消去 y 整理得 k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,由 Δ = (4k2 - 8)2 - 4k2 · 4k2 = 64(1 - k2) ≥ 0 , 解 得 - 1≤k≤1.故选 C.
○17
○18 向左
○19 向上
○20
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自 查 自 纠: 1.l 焦点 准线
2.①p2,0 ③0,p2 ⑥x=p2 ⑧y=p2
⑩x≤0,y∈R ○11 y≥0,x∈R ○13 x 轴 ○17 向右 ○20 向下
○16 e=1
第五页,共27页。
抛物线 y=2x2 的焦点坐标是
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专题9.7 抛物线
一、填空题
1.抛物线y 2
=2px (p >0)的准线截圆x 2
+y 2
-2y -1=0所得弦长为2,则p =______.
【解析】抛物线y 2
=2px (p >0)的准线为x =-p
2
,而圆化成标准方程为x 2+(y -1)2
=2,圆心M (0,1),半径
r =2,圆心到准线的距离为p 2
,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫p 22+⎝ ⎛⎭
⎪⎫222=(2)2,解得p =2.
2.已知抛物线C :y 2
=x 的焦点为F ,A (x 0,y 0)是C 上一点,|AF |=54
x 0,则x 0=______.
【解析】由题意知抛物线的准线为x =-14.因为|AF |=54x 0,根据抛物线的定义可得x 0+14=|AF |=5
4
x 0,解得
x 0=1.
3.已知抛物线y 2
=8x 的焦点为F ,直线y =k (x -2)与此抛物线相交于P ,Q 两点,则1|FP |
+
1|FQ |
=
______.
4.设抛物线C :y 2
=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5.若以MF 为直径的圆过点(0,2),则抛物线
C 的方程为______.
【解析】由已知得抛物线的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设点A (0,2),抛物线上点M (x 0,y 0),则AF =⎝ ⎛⎭
⎪⎫p
2,-2,AM =⎝ ⎛⎭⎪⎫y 2
02p ,y 0-2.由已知得,AF ·AM =0,即y 2
0-8y 0+16=0,因而y 0=4,M ⎝ ⎛⎭⎪⎫8p ,4.由|MF |=5得,8p +
p 2=5,又p >0,解得p =2或p =8,所以抛物线C 的方程为y 2
=4x 或y 2
=16x .
5.(2017·长春模拟)过抛物线y 2
=2px (p >0)的焦点F 且倾斜角为120°的直线l 与抛物线在第一、四象限分别交于A ,B 两点,则|AF |
|BF |的值等于______.
【解析】记抛物线y 2
=2px 的准线为l ′,如图,作AA 1⊥l ′,BB 1⊥l ′,AC ⊥BB 1,垂足分别是A 1,B 1,C ,则有cos ∠ABB 1=|BC ||AB |=|BB 1|-|AA 1||AF |+|BF |=|BF |-|AF ||AF |+|BF |,即cos 60°=|BF |-|AF ||AF |+|BF |=12,由此得|AF ||BF |=13
.
6.已知抛物线y 2
=2px (p >0)与圆(x -a )2
+y 2
=r 2
(a >0)有且只有一个公共点,则______.
7.抛物线y 2
=2px (p >0)上横坐标为6的点到此抛物线焦点的距离为10,则该抛物线的焦点到准线的距离为________. 【答案】8
【解析】设抛物线的准线方程为x =-p 2(p >0),则根据抛物线的性质有p
2+6=10,解得p =8,所以抛物线
的焦点到准线的距离为8.
8.(2017·邢台模拟)已知抛物线x 2
=4y 上有一条长为6的动弦AB ,则AB 的中点到x 轴的最短距离为________.
【答案】2
【解析】由题意知,抛物线的准线l :y =-1,过A 作AA 1⊥l 于A 1,过B 作BB 1⊥l 于B 1,设弦AB 的中点为
M ,过M 作MM 1⊥l 于M 1.则|MM 1|=
|AA 1|+|BB 1|
2
.|AB |≤|AF |+|BF |(F 为抛物线的焦点),即|AF |+|BF |≥6,则|AA 1|+|BB 1|≥6,即2|MM 1|≥6,所以|MM 1|≥3,故M 到x 轴的最短距离为3-1=2.
9.已知F 是抛物线y 2
=4x 的焦点,A ,B 是抛物线上两点,若△AFB 是正三角形,则△AFB 的边长为________.
【答案】8+43或8-4 3
【解析】由题意可知A ,B 两点一定关于x 轴对称,且AF ,BF 与x 轴夹角均为30°,由于y 2
=4x 的焦点为
(1,0),由⎩⎪⎨⎪⎧
y =33x -
,
y 2=4x ,
化简得y 2
-43y -4=0,解得y =23+4或y =23-4,所以△AFB 的
边长为8+43或8-4 3.
10.经过抛物线C 的焦点F 作直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,如果A ,B 在抛物线C 的准线上的射影分别为A 1,B 1,那么∠A 1FB 1为________. 【答案】π
2
【解析】由抛物线定义可知|BF |=|BB 1|,|AF |=|AA 1|,故∠BFB 1=∠BB 1F ,∠AFA 1=∠AA 1F .又∠OFB 1=∠
BB 1F ,∠OFA 1=∠AA 1F ,故∠BFB 1=∠OFB 1,∠AFA 1=∠OFA 1,所以∠OFA 1+∠OFB 1=12×π=π2
,即∠A 1FB 1=
π
2
. 二、解答题
11.已知抛物线y 2
=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4,且位于x 轴上方的点,A 到抛物线准线的距离等于5,过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M . (1)求抛物线的方程;
(2)若过M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标.
12.如图,已知抛物线C :y 2
=2px (p >0),焦点为F ,过点G (p,0)作直线l 交抛物线C 于A ,M 两点,设
A (x 1,y 1),M (x 2,y 2).
(1)若y 1y 2=-8,求抛物线C 的方程;
(2)若直线AF 与x 轴不垂直,直线AF 交抛物线C 于另一点B ,直线BG 交抛物线C 于另一点N .求证:直线
AB 与直线MN 斜率之比为定值.。